JPS5845268A - 耐熱性防食用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鋼管接続部などに鋼管の腐食を防止するため
に用いられる耐熱性防食用組成物に関する。

従来、金属製構造物の錆の発生を防止するために、防錆
塗料やプラスチック防食テープが主としが用いられてい
る。しかし、防錆塗料の場合、塗膜が経日的に収縮硬化
して弾性を失なったり、老化作用により膜にひび割れが
生じたり、また外部からの衝撃により損傷したりして、
水分および空気が簡単に金属面に触れ錆を発生させるこ
とがあった。また、プラスチック防食テープの場合、防
食・防錆効果にはすぐれているが、テープ自体がかなり
硬いため鋼管接続部などの異形部には適用しにくい問題
があった。

そこで、上述の如き異形部に対して、ペトロラタムを主
成分とした常時粘着性を有する可塑性テープを用いる試
みがなされている。しかるに、この種のテープは、ペー
スト状で手ならしができるような用途にはポリマーの分
子量が数百程度に抑えられる必要があり、この場合高温
での耐垂下性および耐熱性が不充分で、ペトロラタムの
融点以上になるとペースト状物が完全液状となり巻きつ
けた鋼管から滴下し、下部周辺を汚染したり、鋼管表面
の防食層が目やせして防食特性が著るしく低下する欠点
があった。しかも、１３０℃以上の高温に長期間さらす
と炭化してしまい防食機能を全く果しえなかった。

この発明者らは、上記の事情に鑑み、高温での耐垂下性
および耐熱性とともにさらに耐候性が良好で、前記従来
のものに較べて改善された防食性能を発揮する材料を得
るべく鋭意検討した結果、この目的にアクリル系低分子
量共重合体が適していることを見い出し、この発明を完
成するに至ったものである。

すなわち、この発明は、つぎの一般式；％式％ （式中、ｋｌは水素もしくはメチル基、ｋ２は炭素数２
〜１４個のアルキル基である） で表わされる不飽和単量体を主成分としたアクリル系低
分子量共重合体１００重量部に対して、充填剤１〜３０
０重量部および／または揺変剤０．２〜２０重量部を配
合してなる耐熱性防食用組成物に係るものである。

一般に、アクリル系の高分子量共重合体は、耐熱性およ
び耐候性にすぐれているため感圧性接着剤として多く用
いられてぃ罎が、粘度が高すぎるためペースト状の皮膜
とはなりえず、また手゛ならしの作業性も悪く、防食用
としては適さない。しかるに、前記この発明における如
く、アクリル系の低分子量共重合体を使用するとともに
その粘度を適度なものとしあるいはチキソトロピック性
を附与させるための充填剤ないし揺変剤を併用したとき
には、アクリル系ポリマーであることの耐熱性および耐
候性を損なうことなく、異形部に対するなじみのよい手
ならしの作業性にすぐれる防食用組成物が得られ、この
組成物は高温での耐垂下性の面でもすぐれていることが
見い出された。

このように、この発明の耐熱性防食用組成物は、常温に
おけるネならし作業を容易に行なえる一方、高温での滴
下を防ぐことが可能であり、しかも耐熱性、耐候性にも
すぐれていることがら、鋼管接続部などの各種異形部に
対し、また従来のペトロラタム系防食テープでは適用困
難であった鋼管表面温度や雰囲気温度の高い箇所、たと
えば高炉配管や船舶内配管などの各種防食に広く応用す
ることができる。

この発明におけるアクリル系低分子量共重合体は、前記
の一般式で表わされる不飽和単量体を主成分とし、また
必要に応じて上記単量体と共重合可能な他の不飽和単量
体を併用し、その２種以上を、重合開始剤および連鎖移
動剤の存在下に共重合させることにより得ることができ
る。

ここで用いられる前記一般式で表わされる不飽和単量体
は、アルキル基（式中のＲ−りの炭素数が２〜１４から
なるアクリル酸アルキルエステルまたはメタクリル酸ア
ルキルエステルであり、アルキル基の炭素数を上記の如
く限定した理由は、炭素数が１の場合つまりメチル基の
場合防食層が硬くなりまた粘着特性に欠け、一方炭素数
が１４を越えると被着体への接着力に乏しくなるためで
ある。

炭素数２〜１４からなるアルキル基は分岐状であっても
非分岐状であってもよく、その具体例を挙げればエチル
、ｎ−ブチル、イソブチル、１−エチルプロピル、１−
メチルペンチル、２−メチルペンチル、３−メチルペン
チル、１−エチルブチル、２−エチルブチル、２−エチ
ルヘキシル、インオクチル、３・５・５−トリメチルヘ
キシル、デシル、ドデシルなどが挙げられる。

上記の不飽和単量体と共重合可能な他の不飽和単量体と
しては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル
酸オクタデシルなどの前記一般式以外の（メタ）アクリ
ル酸アルキルエステルのほか、酢酸ビニルの如きビニル
エステル類、ビニルピリジン、ビニルエーテル類、アク
リル酸、メタクリル酸、マレイン酸、アクリロニトリル
、メタクリロニトリル、メチレングルタルニトリル、２
−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロ
キシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチル
アミノエチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル
アミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールア
クリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、グ
リシジル（メタ）アクリレート、ブタジェン、シクロへ
キシルアクリレート、β−エトキシアクリレート、スル
ホアクリレート、フルオロアルキルアクリレートなど各
種のエチレン性不飽和単量体が広く包含される。

これら他の不飽和単量体の種類および使用割合は、耐熱
性防食用組成物の使用目的に応じて適宜決定すればよい
が、前記主成分たる不飽和単量体との合計量中に占める
割合が５０重量％を越えると、耐熱性、耐候性、耐久性
、接着性などが損なわれる傾向があるから、多くとも５
０重量％以下に抑えるべきである。

重′合開始剤としては、一般に用いられている重合開始
剤がいずれも使用でき、たとえばベンゾイルパーオキシ
ド、ラウロイルパーオキシド、メチルエチルケトンパー
オキシド、クメンハイドロパーオキシド、α・α−アゾ
ビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。通常は不飽
和単量体１００重量部に対して０．０５〜２重量部の割
合で使用すればよいが、この重合開始剤によって共重合
体の分子量を低い値に調節したいときにはこれ以上の量
を使用することができる。

また、連鎖移動剤としては、重合の途中で重合連鎖を移
動しうる能力の大きな化合物であればよく、その具体例
として四塩化炭素、四臭化炭素、三塩化酢酸、２−メル
カプトエタノール、ブチルメルカプタン、ラウリルメル
カプタンなどが挙げられる。これらの連鎖移動剤は、不
飽和単量体１００重量部に対して通常０．１〜１５重量
部の割合で使用されるが、この使用量を変えることによ
り低分子量共重合体の分子量を変化させることができる
。分子量の調節は重合開始剤の量を変化させることによ
ってもなし得るが、たとえば重合開始剤を多量に使用し
て分子量を低下させようとする場合には、重合発熱が大
きくなって重合操作上非常な困難をきたす。ところが、
連鎖移動剤を使用する場合には発熱が少なく、低分子量
共重合体の製造を容易になし得る。

前記不飽和単量体を共重合させるには、常法に準じて行
なえばよく、まず所定割合の各単量体と連鎖移動剤との
混合物を重合槽に仕込む。仕込み方法については、重合
当初から全量を１括して仕込んでもよいし、はじめに１
部だけを仕込み、残りを重合反応の進行とともに滴下法
により徐々に仕込んでもよい。後者の方法はとくｌこ重
合発熱が問題となりやすいものに対して有利であり、こ
の場合あらかじめ小スケールで重合した低分子量共重合
体を溶削代りに使用するのが好ましい。

重合開始剤は、前記単量体と連鎖移動剤との混合物が仕
込まれた内温が所定の重合温度になり、しかも重合槽内
の空気を窒素などの不活性気体で充分に置換してから添
加するのがよい。

この重合反応においては連鎖移動剤の使用が重合制御を
容易にするため、媒体としての溶剤を必要としないが、
とくに溶剤の使用を望むなら、たとえばｎ−へブタン、
トルエン、ｎ−ヘキサン、ジオキサン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、イソプロ
パツールなどの溶剤を使用すればよい。

重合温度は、単量体および重合開始剤の種類により異な
るが、一般に約５０〜９０’Ｃの範囲が好適である。も
し、重合温度が高くなりすぎて発熱が激しすぎるときは
水冷などの手段により適当に調節する。重合時間は、主
として上記重合温度および単量体の種類に依存する。未
反応の単量体ができるだけ残存せず、かつゲル状化物が
生じないように反応終点を定めるが、通常は発熱が生じ
なくなった時点を終点とすれば便利である。

このようにして得られるアクリル系低分子量共重合体は
、その平均分子量が１，０００〜２００，０００程度で
あって、常温下で低粘度の液状を呈するものである。こ
の発明においては、かがるアクリル系低分子量共重合体
に特定量の充填剤および／または揺変剤を配合して、耐
熱性防食用組成物とする。

ここで用いる充填剤は、組成物の粘度を適度なものとし
て、異形部に対するなじみゃ手ならしの作業性を向上さ
せるものであって、たとえば炭酸カルｔシウム、シリカ
粉、タルク、けい酸マグネシラム、ガラス扮、マグネシ
ア、粘土粉、酸化チタンなどが好ましく用いられる６そ
の配合量は、アクリル系低分子量共重合体１００重量部
に対して１〜３００重量部とすべきであり、１重量部よ
り少ないと上記の効果が得られず、また３００重附部上
り多くなると常温での接着性が損なわれ好ましい防食特
性を得ることは難しい。

また、上記充填剤とともにあるいは上記充填剤に代えて
用いられる揺変剤は、組成物のチクソトロピック性を向
上させ、これによって充填剤同様に手ならしの作業性を
よくするものであって、たとえば水添ひまし油系、ポリ
エーテル・エステル型界面活性剤、酸化ポリエチレン系
などが用いられる。その配合量は、アクリル系低分子量
共重合体１００重量部に対して０．２〜２０重量部とす
べきであり、この範囲内において共重合体の粘度や充填
剤を併用するかどうかなどに応じて最適の配合量が選ば
れる。上記配合量が０．２重量部より少ないと前記の効
果が得られず、逆に２０重量部より多くなると粘度が高
くなりすぎて手ならしの作業性が悪化する。

この発明の耐熱性防食用組成物には、上記各成分のほか
、必要に応じてタンニン酸の如き防錆剤、可塑剤、顔料
、老化防止剤、防かび剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
オゾン劣化防止剤などの各種添加剤を配合することもで
きる。また、かかる組成物を防食施工の目的で使用する
に当たって、不織布などの基材に含浸させテープ状など
として使用に供してもよい。

つぎに、この発明の実施例を記載する。以下において、
部９％とあるは重量部、重量％を示すものとする。

実施例１ アクリル酸ｎ−ブチル１００部、２−ヒドロキシエチル
アクリレート４．３部およびｎ−ブチルメルカプタン２
．５部を混合し、この混合物の３０％ヲ２００　ｃｃ容
量の四つロフラスコに入れて窒素を流通させながら攪拌
下に７０℃まで加温した。

このフラスコ内を約５０分間窒素置換したのち、α・α
′−アゾビスイソブチロニトリル０．１部を加えた。発
熱かやや穏やかになってから上記混合物の残りの７０％
に、α・α′−アゾビスイソブチロニトリル０．１部を
加えたものを滴下漏斗を用いてフラスコ内に１．５時間
の間徐々に滴下した。発熱が認められなくなった時点で
重合を終了した。

このようにして得られたアクリル系低分子量共重合体は
、固形分含１ｉｔ（１５０℃で３０分間加熱乾燥ご秤量
）が９９．４％、Ｂ型粘度計による粘度（３０°Ｃ）が
９５ポイズ、蒸気圧浸透法による分子量が５，２００で
あった。この共重合体１００部に、炭酸カルシウム１１
０部、タンニン酸１部を配合し、プラネタリ−ミキサー
で混練して、この発明の耐熱性防食用組成物を得た。

実施例２ アクリル酸２−エチルヘキシル５０部、２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート０．２５部、ラウリルメルカプタ
ン０．０９部およびトルエン５０部を混合し、この混合
物を２００ＣＣ容量の四つ目フラスコに入れて窒素を流
通させながら攪拌下に７０℃まで加温した。フラスコ内
を約６０分間窒素置換したのち、ベンゾイルパーオキシ
ド０．１部を加え、発熱がやや穏やかになってからさら
に、アクリル酸２−エチルヘキシル５０部、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート０．２５部およびラウリルメ
ルカプタン０．０９部からなる混合物にベンゾイルパー
オキシド０．１部を加えたものを、滴下漏斗を用いてフ
ラスコ内に徐々に滴下した。滴下時間は１時間とし、以
後発熱が認められなくなった時点で重合を終了した。

このようにして得られたアクリル系低分子量共重合体は
、固形分含量が６６．１％、分子量が１６５．０００、
粘度（３０℃）が９８０ポイズであった。コノ共重合体
１００部に、揺変剤としてデイスパロン＄３０５（捕水
化成社製商品名；水添ひまし油系）５部を配合し、プラ
ネタリ−ミキサーにより混練して、この発明の耐熱性防
食用組成物とした。

実施例３ アクリル酸エチル１００部、グリシジルアクリレート６
．５部、Ｎ−ブチルメルカプタン９部およひα・α′−
アゾビスイソブチロニトリル０．２部を重合原料として
、実施例１の方法に準じてアクリル系低分子量共重合体
を得た。この共重合体の固形分含量は９９．０％、分子
量は１，５００、粘度（３０℃）は３，８００ポイズで
あった。

この共重合体１００部に、タルク７０部、揺変剤として
のデイスパロン＄３６００−Ｎ　（捕水化成社製商品名
；ポリエーテル・エステル型界面活性剤）２部およびペ
ンタエリスリチル−テトラキス（３−（３−５−ジーｔ
ｅｒｔ−ブチルー４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ート〕（チバガイキー社製商品名イルガノックス＄　１
０１０）１部を配合し、プラネタリ−ミキサーにて混練
して、この発明の耐熱性防食用組成物を得た。

実施例４ アクリル酸ｎ−ブチル５０部、アクリル酸エチル５０部
、アクリロニトリル１０部、２−メルカプトエタノール
０．４２部およびσ・α′−アゾビスイソブチロニトリ
ル０．２部を重合原料として、実施例１の方法に準じて
アクリル系低分子附共重合体を得た。この共重合体の固
形分含量は９９．１％、分子量は２９，０００、粘度（
３０℃）は８，２００ボイズであった。

この共重合体１００部に、けい酸マグネシウム４０部、
微粉末シリカ３部およびタンニン酸１部を配合し、プラ
ネタリ−ミキサーにて混練して、この発明の耐熱性防食
用組成物とした。

実施例５ アクリル酸２−エチルヘキシル、５．、、、、、Ｑ、、
　ＩＬＪクリル酸ｎ−ブチル５０部、ラウリルメルカプ
タン３．２部およびα・α′−アゾビスイソブチロニト
リル０．２部を重合原料として、実施例１の方法に準じ
てアクリル系低分子量共重合体を得た。この共重合体の
固形分含量は９９．４％、分子量は８，５００、粘度（
３０℃）は１２０ポイズであった。

この共重合体１００部に、炭酸マグネシウム２５０部、
イルガノックス＄　１０１０　（前出）１部およびタン
ニン酸１．５部を配合し、プラネタリ−ミキサーで混練
して、この発明の耐熱性防食用組成物を得た。

実施例６ アクリル酸ｎ−ブチル１００部、メタクリル酸オクタデ
シル１０部、ラウリルメルカプタン０．７部およびα・
α′−アゾビスイソブチロニトリル０．２部を重合原料
として、実施例１の方法に準じてアクリル系低分子量共
重合体を得た。この共重合体の固形分含量は９９．３％
、分子量は４１，０００、粘度（３，０℃）は５，４０
０ポイズであった。

この共重合体１００部に、炭酸カルシウム６０部および
イルガノックス１１０１０（前出）０．５部を配合して
、プラネタリ−ミキサーにて混練して、この発明の耐熱
性防食用組成物を得た。

上記実施例１〜６の各組成物の特性評価を行なった結果
は、つぎの表に示されるとおりであった。

なお、表中、比較例とは、ペトロラタム１００部にタル
ク７０部およびタンニン酸１部を配合してなるペトロラ
タム系防食用組成物の特性を示したものである。また、
耐垂下性の評価は、１５０℃で２４時間放置ども垂下し
なかった場合を（○）、１５０℃ですみやかに垂下する
場合を（×）とした。

上表から明らかなように、この発明の耐熱性防食用組成
物によれば、耐垂下性および耐熱性良好にして防食効果
を充分に発現できるものであることが判る。しかも、こ
の発明の耐熱性防食用組成物はアクリル系ポリマーを主
材としているため耐候性などの特性にもすぐれているこ
とは明らかである。

特許出願人　　日東電気工業株式会社 代理人　弁理士祢宜元邦夫

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）つきの一般式； ％式％ （式中、Ｒ＋は水素もしくはメチル基、ｋ２は炭素数２
   〜１４個のアルキル基である）で表わされる不飽和単量
   体を主成分としたアクリル系低分子量共重合体１００重
   量部に対して、充填剤１〜３００重量部および／または
   揺変剤０．２〜２０重量部を配合してなる耐熱性防食用
   組成物。
2. （２）アクリル系低分子量共重合体の平均分子量が１，
   ０００〜２００，０００である特許請求の範囲第（１）
   項記載の耐熱性防食用組成物。